全球及中国汽车半导体行业发展现状分析

全球及中国汽车半导体行业发展现状分析一、汽车半导体定义汽车半导体是指用于车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品。车体汽车电子控制装置与机械系统配合使用，便是基于半导体结构的汽车电子装置，包括了发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统。而车载汽车电子控制装置则是包含了汽车音响、导航、娱乐等在内，能在驾驶环境中独立使用的电子装置。按照功能种类划分，汽车半导体大致可以分为主控/计算类芯片、功率半导体（含模拟和混合信号IC）、传感器、无线通信及车载接口类芯片、车用存储器以及其他芯片（如专用ASSP等）几大类型，而且随着电气化以及智能化应用的增多，汽车半导体无论是安装的数量还是价值仍在不断增长之中。汽车半导体与其它消费类半导体的区别二、全球汽车半导体市场从产业规模上看，根据数据显示，全球汽车半导体市场2019年销售规模达410。13亿美元，预计2022年有望达到651亿美元，占全球半导体市场规模的比例有望达到12%，并成为半导体细分领域中增速最快的部分。其中，欧洲汽车半导体2019年产值达到150。88亿美元，占到全球汽车半导体总产值的36。79%，为全球第一。美国贡献了全球第二大汽车芯片收入规模，达到133。87亿美元，占全球32。64%。日本汽车半导体2019年产值达到106。77亿美元，占比在26。03%。而中国大陆2019年汽车半导体实现销售收入仅为10亿美元左右，占比不到3%，和欧美日相比，差距很大。汽车半导体产业主要国家/区域市场份额从产品结构来看，汽车功率半导体以及计算、控制类芯片市场规模最大，两者合计规模达到229亿美元，占到了全部汽车半导体市场的55%以上。需求规模位于第三位的是车用传感器，规模为76。7亿美元。而通信及存储器的市场份额相对较小，但随着未来汽车安全、互联、智能、节能的发展趋势，以及无人驾驶、ADAS、车联网（V2X）等层出不穷的新产品和新功能逐渐提升渗透率，对通信芯片及车用存储器的需求将迎来快速增长。此外狂飙的新能源车市场使得汽车电动化对执行层中动力、制动、转向、变速等系统的影响更为直接，其对功率半导体的需求相比传统燃油车增长明显。汽车半导体产品结构及市场份额从产业格局来看，目前全球汽车半导体市场由欧美日等国的巨头企业占据垄断地位。在全球前20大汽车半导体厂商中，美国企业数量达到9家，接近一半，欧洲日本企业数量各为5家，但欧洲汽车半导体企业综合竞争力更强，5家企业中有3家进入全球ToP5。虽然目前全球头部汽车半导体厂商对于芯片的布局基本涉及全部的汽车模块分类，但是由于汽车半导体较长的开发周期和较高的技术壁垒，恩智浦，英飞凌，瑞萨，德州仪器，意法半导体等高端市场供应商能够相对地专注于不同的产品和细分市场。全球前20大汽车半导体企业列表三、中国汽车半导体行业基本情况中国作为全球最大的汽车生产和消费市场，汽车半导体市场也获得快速发展的机遇。2019年全球汽车半导体产业规模超过400亿美元，而中国汽车半导体产业总收入规模仅为10亿美元左右，全球占比不到3%，也低于中国整体半导体行业的自主率水平，凸显中国汽车半导体领域国产化替代空间巨大。无论从自主汽车品牌的供应安全性，还是基于汽车半导体快速增长的市场需求，实现车规级芯片的国产化，都具有十分重要的现实意义及经济效益。近年来，中国企业通过收购，将海外优质汽车半导体资产进行整合，为打开成长空间，成为中国汽车半导体产业快速发展的主要驱动力。而部分在消费级半导体领域做强做大的成熟企业，也在逐步开拓车规级市场的业务。同时部分国内传统汽车厂商也开始注重产业链上下游延拓，积极布局汽车半导体产业。另外在ADAS、智能网联这些汽车半导体新兴领域，国内汽车半导体初创企业不断涌现。外部收购、成熟企业布局车规半导体业务、以及新兴领域创业，成为目前支撑中国汽车半导体发展的主要路径。中国汽车半导体企业列表中国汽车半导体产业发展的问题主要表现在以下几方面：一是基础环节的差距巨大。在很多通用和基础产品领域，国外巨头企业长期占据垄断优势，这种差距也延伸到车规级半导体产业。例如芯片设计无核心架构，半导体制造技术差距明显，核心高端非车规级半导体严重依赖进口，例如处理器、存储器、高端模拟及功率半导体、传感器、FPGA、高速接口等芯片，这些非车规级的基础差距就十分巨大。二是标准和验证体系缺乏。国内目前还没有适用的车规标准，国外虽有AEC-Q和AQG324等标准，但不能完全支持中国的新能源汽车技术发展对半导体性能和可靠性的要求。在车规测试平台方面，国内虽有部分测试机构和资源，但是大多不具备完整的车规测试能力，且极少做过车规测试。例如，整个行业内没有能进行碳化硅器件AEC-Q101间歇寿命（IOL）测试的设备。三是缺乏车规产品验证机会。国内的半导体企业大多是做消费类电子和工业电子，对汽车行业的技术要求和质量控制要求不清楚，对于汽车行业的通用要求和规范比较陌生，且少于企业通过IATF16949认证。在质量控制，特别是一致性保证能力方面较为薄弱。因此国内半导体企业的产品很难得到上车验证的机会和试错机会，且缺乏对错误的承担能力。四是产业配套环节能力薄弱。目前国内代工制造和封装企业布局专用车规线的推进较为缓慢，此外在车规级芯片质量管控体系、可靠性验证测试环境、专业车规级芯片人才培育等车规级半导体产业链配套环节建设方面都相对滞后。中国汽车半导体在各领域的差距和自主率情况四、中国汽车半导体产业发展有关建议1、聚焦重点方向，实现国产车规级半导体产品的突破一是聚焦重点。着力于包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统在内的车体汽车电子控制装置。诸如功率半导体、车用传感器、车用计算/控制类芯片等领域，集聚产业链上下游资源，以国产品牌大车厂和国内领先Tier1厂商带动，大平台支撑、大企业攻关、大工程示范为主要发展思路，加强车用半导体特色制造工艺和新型产品的开发，建议对车规级芯片设计、工艺开发及IP购置实施专项支持，集聚最强创新资源，实现国产车规级半导体产品的核心突破和高端化升级。二是高质量发展。以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加强车企、Tier1与车用半导体厂商的互动，加速国产车规级半导体进入国产汽车供应链。2、加强平台建设，解决车规半导体“上车”的共性需求一是整合国内半导体优势资源，积极打造专业的车规半导体测试平台。基此解决共性关键产品技术和测试技术，推进半导体上车前的车规测试，并与国外产品进行对标测试，以发现自主半导体在技术、可靠性和质量控制能力上的差距。二是挑选国内具有代表性的企业和产品开展验证检测工作。通过选定标准、设定检测和技术路线，来尽快开展器件/模块测试、系统搭载及整车平台验证的工作，以尝试打通车规半导体测试和上车的路径。三是建立统一的车用半导体检测、认证平台。以实现汽车级产品、系统设计和认证体系的高可靠性保障。3、加强标准布局，构筑中国自主的车规半导体标准体系一是建议成立中国车规半导体技术委员会，让整车、零部件、半导体、科研院所等广泛参与，持续推进构筑中国车规半导体标准体系，全面用于中国的车规半导体检测认证工作，标准中包含测试方法、测试条件及判定标准，补足标准的缺失。二是推动半导体企业按照汽车行业的要求建设质量体系，并帮助其提升一致性保证能力。推进基于产品测试和质量审核双重要求的车规半导体产品认证，为汽车行业做质量背书。4、注重协同联动，助推国产汽车半导体验证和规模商用一是依托国家级新能源汽车技术创新平台，吸纳整合国内新能源汽车产业链各环节上的优势企业，成立跨行业的车规级半导体创新应用联盟，支持联盟内设计、制造、封装测试和应用等各个环节